იშვიათი მიწიერი ლითონების მომზადება
იშვიათმიწა ლითონების წარმოებას ასევე უწოდებენ იშვიათმიწა პირომეტალურგიულ წარმოებას.იშვიათმიწა ლითონებიზოგადად იყოფა შერეულ იშვიათმიწა ლითონებად და ერთ იშვიათმიწა ლითონებად. შერეული იშვიათმიწა ლითონების შემადგენლობა მსგავსია მადნის იშვიათმიწა ლითონების თავდაპირველი შემადგენლობისა და ერთი ლითონი არის თითოეული იშვიათმიწა ლითონიდან გამოყოფილი და დახვეწილი ლითონი. ძნელია იშვიათმიწა ოქსიდების (გარდა სამარიუმის, ევროპიუმის, იტერბიუმის და თულიუმის ოქსიდების) აღდგენა ერთ ლითონად ზოგადი მეტალურგიული მეთოდების გამოყენებით, მათი მაღალი წარმოქმნის სითბოს და მაღალი სტაბილურობის გამო. ამიტომ, იშვიათმიწა ლითონების წარმოებისთვის ხშირად გამოყენებული ნედლეული მათი ქლორიდები და ფტორიდებია.
(1) გამდნარი მარილის ელექტროლიზის მეთოდი
შერეული იშვიათმიწა ლითონების მასობრივი წარმოება ინდუსტრიაში, როგორც წესი, იყენებს გამდნარი მარილის ელექტროლიზის მეთოდს. ეს მეთოდი გულისხმობს იშვიათმიწა ნაერთების, როგორიცაა იშვიათმიწა ქლორიდები, გაცხელებას და დნობას, შემდეგ კი ელექტროლიზს იშვიათმიწა ლითონების კათოდზე დასალექად. ელექტროლიზის ორი მეთოდი არსებობს: ქლორიდის ელექტროლიზი და ოქსიდის ელექტროლიზი. ერთი იშვიათმიწა ლითონის მომზადების მეთოდი განსხვავდება ელემენტის მიხედვით. სამარიუმი, ევროპიუმი, იტერბიუმი და ტულიუმი არ არის შესაფერისი ელექტროლიტური მომზადებისთვის მათი მაღალი ორთქლის წნევის გამო და ამის ნაცვლად მზადდება რედუქციული დისტილაციის მეთოდით. სხვა ელემენტების მიღება შესაძლებელია ელექტროლიზის ან ლითონის თერმული რედუქციის მეთოდით.
ქლორიდის ელექტროლიზი ლითონების, განსაკუთრებით შერეული იშვიათმიწა ლითონების, წარმოებისთვის ყველაზე გავრცელებული მეთოდია. პროცესი მარტივი, ეკონომიურია და მინიმალურ ინვესტიციას მოითხოვს. თუმცა, ყველაზე დიდი ნაკლი ქლორის აირის გამოყოფაა, რომელიც გარემოს აბინძურებს.
ოქსიდის ელექტროლიზი არ გამოყოფს მავნე აირებს, თუმცა მისი ღირებულება ოდნავ მაღალია. როგორც წესი, ოქსიდის ელექტროლიზის გამოყენებით მიიღება ძვირადღირებული ცალკეული იშვიათმიწა ლითონის ელემენტები, როგორიცაა ნეოდიმი და პრაზეოდიმიუმი.
(2) ვაკუუმური თერმული შემცირების მეთოდი
ელექტროლიზის მეთოდით შესაძლებელია მხოლოდ ზოგადი სამრეწველო ხარისხის იშვიათმიწა ლითონების მიღება. დაბალი მინარევებისა და მაღალი სისუფთავის მქონე ლითონების მოსამზადებლად, როგორც წესი, გამოიყენება ვაკუუმ-თერმული აღდგენის მეთოდი. როგორც წესი, იშვიათმიწა ოქსიდები თავდაპირველად გარდაიქმნება იშვიათმიწა ფტორიდად, რომელიც აღდგება მეტალის კალციუმით ვაკუუმ-ინდუქციურ ღუმელში ნედლი ლითონების მისაღებად. შემდეგ, ისინი ხელახლა დნება და გამოიხდება უფრო სუფთა ლითონების მისაღებად. ამ მეთოდით შესაძლებელია ყველა ცალკეული იშვიათმიწა ლითონის მიღება, მაგრამ სამარიუმის, ევროპიუმის, იტერბიუმის და ტულიუმის გამოყენება არ შეიძლება.
ჟანგვის აღდგენის პოტენციალისამარიუმი, ევროპიუმი, იტერბიუმი, თულიუმიდა კალციუმმა მხოლოდ ნაწილობრივ აღადგინა იშვიათმიწა ელემენტების ფტორიდი. ზოგადად, ეს ლითონები მიიღება ამ ლითონების მაღალი ორთქლის წნევის და ლანთანის ლითონების დაბალი ორთქლის წნევის პრინციპის გამოყენებით, ამ ოთხი იშვიათმიწა ელემენტების ოქსიდების ლანთანის ლითონების ნამსხვრევებთან შერევით და ბრიკეტირებით და მათი ვაკუუმურ ღუმელში აღდგენით.ლანთანუმიშედარებით აქტიურია.სამარიუმი, ევროპიუმი, იტერბიუმი და თულიუმილანთანის ზემოქმედებით ოქროდ გარდაიქმნება და გროვდება კონდენსატორზე, რომლის გამოყოფა წიდისგან ადვილია.
笔记
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 19 აპრილი